∑-△模數轉換器工作原理及簡單分析

2021-01-10 電子產品世界

摘要：∑-△A／D轉換器是一種高精度的模數轉換器，它和傳統的A／D轉換器不同，具有高解析度、高集成度、造價低和使用方便的特點，並且越來越廣泛地使用在一些高精度儀器儀表和測量設備中。文章從信號的過採樣、噪聲整形、數字抽取濾波等方面分析了∑-△A／D轉換器的工作原理，對人們全面了解∑-△A／D轉換器有一定的幫助。
關鍵詞：∑-△A／D轉換器；∑-△調製器；過採樣；噪聲整形；數字抽取濾波

A／D轉換器是一種用來將連續的模擬信號轉換成適於數字處理的二進位數的器件，傳統的A／D轉換器有雙積分式、逐位比較式以及並行直接比較式等。但是在人類的科學技術發展中，傳統的A／D轉換器精度已經無法滿足人們的需求，數據轉換精度的提高已經成了必然的要求。目前16位以上的高解析度的A／D轉換器被人們大量的使用，但是採用傳統的雙積分式或者其他的A／D轉換器無法實現高精度的目標，為了提升採集精度，人們採用了∑-△A／D轉換器，在∑-△A／D轉換器中，轉換器的模擬部分對電路的佔用較小，而且電路比較穩定，所以被越來越廣泛地應用於很多儀器中。在∑-△A／D轉換器中最核心的部分是∑-△調製器，它採用了遠高於奈奎斯特採樣頻率的採樣技術，即過採樣技術，使量化噪聲在頻帶內重新分配，從而使量化噪聲在更寬的頻帶內分布，這樣可以降低量化噪聲獲得更好的採集信號，同時，1位的量化器和噪聲成形技術也應用於∑-△調製器，進一步強化了∑-△調製器的優勢，可以更方便地和數字電路集成，實現真正意義上的系統集成。本文主要介紹採用過採樣技術的∑-△A／D轉換器。

1 ∑-△A／D轉換器的原理概述
∑-△A／D轉換器的工作原理，就是將初次轉換後的數位訊號再做信號除噪處理。模擬量進入轉換器。要先在∑-△調製器中做一次求積，同時將輸入的模擬量轉換為數位訊號，在求積以及轉換成數位訊號的同時，信號會夾帶一定的量化噪聲，使結果產生失真。採用將轉換後的數字量以低頻率一位一位的進行輸出，同時使輸出的數字量經過一個低通濾波器，將量化噪聲過濾掉後再降頻就可以得到比較精確的輸出結果了。總體來說，∑-△A／D轉換器有兩大部分，模擬部分和數字部分，模擬部分是一個∑-△調製器，主要使採用過採樣技術採樣後信號經過調製器，使量化噪聲分布更廣，並且輸出一位一位的數據位流，數字部分是一個數字濾波器，它對模擬部分輸出的數字量進行除噪處理，濾除大部分的量化噪聲，並對調製器的輸出降頻至奈奎斯特頻率和進行進一步的量化，最終得到輸出結果。圖1為∑-△A／D轉換器的原理圖。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/153454.htm


模數轉換器相關文章:模數轉換器工作原理

低通濾波器相關文章:低通濾波器原理

電源濾波器相關文章:電源濾波器原理

數字濾波器相關文章:數字濾波器原理

相關焦點

  • 模數轉換器工作原理
    導讀：模數轉換器也是轉換器的一種類型，大家是否有使用過呢?模數轉換器的功能是什麼呢?又是如何發揮這些功能的呢?下面就讓小編來給大家介紹一下模數轉換器的工作原理。
  • 模數轉換器的基本原理及不同類型ADC特點
    模數轉換器通常將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數位訊號，ADC作為電路中重要的元器件，本文將介紹模數轉換器的基本原理、轉換步驟、主要技術指標以及不同類型ADC的特點。
  • 模數轉換器工作原理、類型及主要技術指標
    模數轉換器（Analog to Digital Converter，簡稱A/D轉換器，或ADC），通常是將模擬信號轉變為數位訊號。作為模擬電路中重要的元器件，本文將會介紹模數轉換器的原理、分類及技術指標等基礎知識。
  • D/A與A/D轉換器工作原理解析
    打開APP D/A與A/D轉換器工作原理解析 發表於 2017-11-24 11:16:57 　　轉換器介紹
  • ADI推出新款高速模數轉換器
    49 Analog Devices Inc.最近推出新款單通道和雙通道14位、高速模數轉換器
  • 模擬基礎知識:SAR 模數轉換器
    這一重任就由模數轉換器 (ADC) 來完成。多年來，成功崛起的三種 ADC 拓撲結構是逐次逼近寄存器 (SAR)、三角積分 (S-D) 和流水線 ADC。這三種 ADC 拓撲結構截然不同，以便在不同的頻率範圍內工作，服務於從低頻傳感器應用到更高頻率的 LiDAR 或衛星通信等所有領域。 SAR ADC 是第一種成為主流的轉換器。
  • 協議轉換器的分類及工作原理
    在這其中協議轉換器扮演者一個很重要的角色，可能大家對於協議轉換器比較陌生，但是它的另一個名字大家就應該很熟悉，叫做網關，網關是一種實現網絡必備的東西，在網絡中非常的重要。在這其中協議轉換器扮演者一個很重要的角色，可能大家對於協議轉換器比較陌生，但是它的另一個名字大家就應該很熟悉，叫做網關，網關是一種實現網絡必備的東西，在網絡中非常的重要。今天，飛暢科技的小編就來帶大家詳細的了解下協議轉換器的工作原理以及分類，感興趣的朋友一起來看看吧！ 協議轉換器的分類協議轉換器分成GE和GV兩種。
  • 同步採樣Σ-Δ型模數轉換器AD7768/-4的功能特點及應用
    打開APP 同步採樣Σ-Δ型模數轉換器AD7768/-4的功能特點及應用 佚名 發表於 2020-12-03 11:46:48
  • ...帶你了解播放器與音效卡的「心臟」——DAC(數模轉換器)基本原理...
    本文經電子發燒友授權轉載，原標題《數模轉換器的基本原理及DAC類型簡介》，未經允許請勿轉載。數模轉換器（DAC）是將數字量轉換成模擬量，完成這個轉換的器件叫做數模轉換器。本文將介紹數模轉換器的概念、原理、主要技術指標以及不同類型DAC特點進行介紹。
  • A/D轉換組合工作原理剖和結構組成分析
    2 A/D轉換組合工作原理剖析　　A/D轉換組合作為武器系統的核心部件,接口特性和功能與武器系統的兼容,是新A/D轉換組合研製成功的前提,因此,必須對引進A/D轉換組合進行詳細的分析研究,提取接口特性及其參數,分析組合功能和性能指標。
  • 高性能Σ-Δ模數轉換器AD7768-1的功能特點及應用
    高性能Σ-Δ模數轉換器AD7768-1的功能特點及應用 佚名 發表於 2020-12-02 11:54:09 AD7768-1 是一款低功率、高性能 Σ-Δ 模數轉換器
  • 經驗分享 | 模數採樣知多少
    在現代電子工業技術中，模數轉換器(ADC, A/D，或A-to-D)是一種將模擬信號轉換成數位訊號的系統。ADC還可以提供隔離的測量，例如將輸入模擬電壓或電流轉換為表示電壓或電流大小的數字的電子設備。
  • 模數轉換(A/D)與數模轉換(D/A)
    一個包含A/D和D/A轉換器的典型的計算機自動控制系統 一個包含A/D和D/A轉換器的計算機閉環自動控制系統下圖所示。 在實際控制系統中，各種非電物理量需要由各種傳感器把它們轉換成模擬電流或電壓信號後，才能加到A/D轉換器轉換成數字量。 一般來說，傳感器的輸出信號只有微伏或毫伏級，需要採用高輸入阻抗的運算放大器將這些微弱的信號放大到一定的幅度，有時候還要進行信號濾波，去掉各種幹擾和噪聲，保留所需要的有用信號。送入A/D轉換器的信號大小與A/D轉換器的輸入範圍不一致時，還需進行信號預處理。
  • FFT相關原理及使用注意事項
    在信號分析與處理中，頻譜分析是重要的工具。FFT（Fast Fourier Transform，快速傅立葉變換）可以將時域信號轉換至頻域，以獲得信號的頻率結構、幅度、相位等信息。該算法在理工科課程中都有介紹，眾多的儀器或軟體亦集成此功能。FFT實用且高效，相關原理與使用注意事項也值得好好學習。
  • 實時頻譜分析儀測試的工作原理
    實時頻譜分析儀測試的工作原理_泰克代理商1.1 FFT的基本原理FFT方法是通過傅立葉運算將被測信號分解成分立的頻率分量，達到與傳統頻譜分析儀同樣的效果。它採用數字方法直接由模擬/數字轉換器(ADC)對輸入信號取樣，再經FFT處理後獲得頻譜分布。
  • 鉗制器的工作原理分析
    鉗制器的整體工作原理分析：在產品的開發過程中，通常是根據產品的功能要求提出相應的技術指標，然後進行逆向設計，由最終的功能目標向實現它的基本功能一步步的逆向進行，並最終完成整個產品的設計。#機械#根據鉗制器的使用要求，鉗制器應具有鉗制和制動兩種基本功能，通過對制動裝置的分析可知
  • A/D轉換電路圖大全(五款A/D轉換電路設計原理圖詳解)
    A/D轉換器工作原理 A/D轉換就是要將模擬量V（如V=5V）轉換成數字量D（如D=255）。模/數（A/D）轉換的型式較多，如計數比較型、逐次逼近型、雙積分型等等。在集成電路器件中普遍採用逐次逼近型，現簡要介紹逐次逼近型A/D的基本工作原理。
  • 2021-2027年全球與中國接口轉換器市場研究分析及前景趨勢報告
    二、中國市場接口轉換器重點企業2019和2020年產值對比分析　　第三節 接口轉換器重點廠商總部　　第四節 接口轉換器行業企業集中度分析　　第五節 全球重點接口轉換器企業SWOT分析　　第六節 中國重點接口轉換器企業SWOT分析第三章 2016-2027年全球主要地區接口轉換器產量、產值、市場份額情況及趨勢預測分析　　第一節 2016-2027年全球主要地區接口轉換器產量
  • 盤錦渡邊(watanabe)信號轉換器TF-6B產品全新
    ±5％fs耐壓AC2000V（交流電源）AC1500V（直流電源）質量（重量）約80g外形尺寸（HWD）98 x 25 x 41毫米工作溫度和溼度-5?下面利用疊加原理和戴維南定理來求轉換器的輸出U0。當D0單獨作用時，T型電阻網絡如圖9-4(a)所示。把a點左下等效成戴維寧電源，如圖9-4(b)所示；然後依次把b點、c點、d點它們的左下電路等效成戴維南電源時分別如圖9-4(c)、(d)、(e)所示。由於電壓跟隨器的輸入電阻很大，遠遠大於R。
  • 本田思鉑睿混合動力車動力系統結構及工作原理簡介
    本文主要講述動力系統的結構及工作原理。圖1 2017款本田思鉑睿混合動力車i-MMD混合動力系統組成1 動力系統主要部件的結構及工作原理1.1 e-CVT如圖2所示，e-CVT主要由發電機、牽引電機、超越離合器及齒輪等部件組成，牽引電機負責產生驅動力以驅動車輛或滑行、制動時回收能量